Dipartimento di Scienze della Terra

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Carlo ESPOSITO
TITOLO: Integrated analysis and hazard-oriented modeling of large scale slope instabilities featured by Mass Rock Creep
ENTE FINANZIATORE: Università “Sapienza” – Bando Ateneo 2019 – progetti “grandi”

INIZIO PROGETTO: dicembre 2019
DATA FINE PROGETTO: dicembre 2022
RIASSUNTO:
Il progetto mira a mettere a punto un'analisi completa multi-step, multi-scala e multi-disciplinare dei processi di deformazione gravitativa profonda di versante (DGPV), per affrontare meglio le loro peculiarità in termini di scala sia spaziale che temporale in una prospettiva orientata al rischio. Dopo una prima fase di inventariazione su vaste aree rappresentative della catena appenninica, soprattutto dove le DGPV sono state poco studiate, l'applicazione di tecniche di valutazione della suscettibilità delle frane, opportunamente adattate alla specificità dei processi a scala di versante, consentirà una migliore comprensione del processo fisico in relazione ai fattori di condizionamento, quali proprietà geologico-strutturali e geomorfologiche. Verranno applicate analisi InSAR satellitari per supportare il rilevamento e la valutazione dello stato di attività, mentre verranno eseguite analisi geomorfometriche a scala di bacino per valutare il potenziale dei marker geomorfici come proxy per il rilevamento DSGSD. Passando alla valutazione del rischio associato alle DGPV, soprattutto in termini di potenzialità di evolversi come rotture catastrofiche, il progetto si concentra sullo studio dettagliato di case history selezionate per mettere a punto e perfezionare un approccio multi-modellistico finalizzato a: i) inquadrare le condizioni di tensione-deformazione nella morfo-evoluzione a lungo termine che influenza il processo e ii) fornire suggerimenti sul danno dell'ammasso roccioso in termini di proprietà di visco-plasticità dei versanti in deformazione. La modellizzazione dell'evoluzione del paesaggio fornirà vincoli per analizzare a ritroso nello spazio e nel tempo i processi; il monitoraggio e la modellazione multifisica di un "site lab" già attrezzato fornirà i criteri per la parametrizzazione visco-plastica dei pendii. I risultati saranno integrati in un modello numerico calibrato finalizzato a comprendere adeguatamente i tassi di deformazione desunti dai dati InSAR satellitari alla luce del comportamento di creep che governa il processo, fornendo così utili spunti per una efficiente previsione dei dissesti.

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Salvatore MARTINO
TITOLO: “Distribution analysis of seismic-induced instability effects based on a nationwide inventory for the probabilistic definition of multi-hazard scenarios” - 
ENTE FINANZIATORE: Università di Roma “Sapienza” - RM120172A2582F52

INIZIO PROGETTO: January 2021
DATA FINE PROGETTO: December 2023
RIASSUNTO:
L’occorrenza concomitante di eventi in grado di innescare frane, quali terremoti e piogge, costituisce uno dei più severi scenari di pericolosità sismoindotta, in grado di enfatizzare i danni prodotti su vaste aree del territorio. Tali scenari sono oggetto di analisi di multi-hazard, volte a restituire in via quantitativa la distribuzione spaziale e temporale di effetti attesi a valle del concorrere di più eventi di innesco. Il progetto qui proposto si pone quale obiettivo la messa a punto e la sperimentazione di una metodologia atta a combinare analisi di suscettibilità da frana su base probabilistica, analisi di stabilità dei versanti in presenza di azione sismica ed analisi di distribuzione spaziale della saturazione a seguito di eventi pluviometrici per la restituzione di scenari quantitativi multi-hazard in almeno due aree campione selezionate sul territorio nazionale. A tal fine, il progetto si propone di utilizzare il già disponibile Catalogo degli Effetti Deformativi del suolo Indotti da forti Terremoti (CEDIT) quale base validativa degli scenari ottenuti nelle aree campione selezionate, ponendosi quale ulteriore obiettivo il suo aggiornamento e l’upgrade dell’attuale piattaforma presente on-line, attraverso una nuova piattaforma web dedicata e consultabile in open access.

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Paolo MAZZANTI
TITOLO: Infrared Monitoring of Landslides Impacting on Railways and Roads Through Fog, Rain and Darkness
ENTE FINANZIATORE: Università “Sapienza” – Bando Ateneo 2020 – progetti H2020

INIZIO PROGETTO: 2021
DATA FINE PROGETTO: 2022
RIASSUNTO:
L’identificazione rapida di frane che impattano su strade e line ferroviarie è diventata cruciale per garantire la sicurezza. Soluzioni di Automatic Change Detection di immagini acquisite da fotocamere permanenti sembrano essere le opzioni più promettenti. Attualmente i sensori più comunemente utilizzati operano su lunghezze d’onda del visibile e delle microonde. Tuttavia, i sensori camere operanti nell’ottico hanno efficacia limitata in condizioni di scarsa illuminazione naturale e di nebbia, mentre i radar non forniscono una visione chiara degli ostacoli incrementando i falsi allarmi. Al fine di risolvere questi limiti si propone l’implementazione di un sistema di monitoraggio basato su telecamere operanti nell’infrarosso lontano (termico). La risposta di diverse tipologie di materiale verrà analizzata attraverso analisi di laboratorio. Verrà inoltre sviluppato un software basato sui principi della Change Detection per la specifica applicazione. Tale sistema di monitoraggio verrà testato nei laboratori naturali di monitoraggio frane di Poggio Baldi e Acuto gestiti dal Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Roma “Sapienza”. Successivamente verranno selezionate con il supporto di RFI (Rete Ferroviaria Italiana) e ANAS siti reali di sperimentazione.

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Paolo MAZZANTI
TITOLO: Analisi dei rischi geologici interferenti con le grandi dighe attraverso l'uso integrato di dati telerilevati e realtà virtuale”
ENTE FINANZIATORE: Università “Sapienza” – Bando Ateneo 2020 – progetti Medi

INIZIO PROGETTO: 2018
DATA FINE PROGETTO: 2021
RIASSUNTO:
Le grandi dighe sono sistemi complessi che, oltre alle opere ingegneristiche di sbarramento, comprendono anche il bacino artificiale venutosi a determinare ed i versanti ad essi circostanti. Diverse tipologie di rischi sono quindi connessi alla presenza di invasi artificiali, tra i quali i più frequenti sono rappresentati dall'instabilità dello sbarramento o delle sponde dell'invaso. Inoltre, in alcuni casi, è l'alterazione stessa degli equilibri idrologici/idrogeologici e delle pressioni in gioco determinate dalla realizzazione di un invaso di grandi dimensioni a determinare condizioni di rischio geologico (es. attivazione di frane lungo le sponde e, addirittura, attività sismica). Per questi motivi, le grandi dighe necessitano più di altre opere infrastrutturali, di un monitoraggio pervasivo dell'intero Sistema sbarramento/bacino ai fini di una completa valutazione e gestione dei rischi. Il presente progetto si pone l'obiettivo di incrementare il livello di conoscenza sulla dinamica evolutiva dell'intero "sistema" grande diga, attraverso un approccio metodologico basato sui seguenti metodi fondamentali:

1. il monitoraggio tramite tecniche di telerilevamento in grado di raccogliere informazioni su vaste zone, quali l'Interferometria SAR Satellitare Avanzata (A-DInSAR), l'analisi multi-temporale di immagini multi-spettrali satellitari e di immagini acquisite da piattaforma SAPR (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto);
2. l'implementazione di un sistema di visualizzazione dei dati spaziali e temporali tramite realtà virtuale, ovvero un nuovo tipo di ambiente geo-scientifico e tecnologico, multidimensionale, interattivo e immersivo.
   Attraverso l'applicazione di tale approccio a due grandi dighe si verificherà l'incremento conoscitivo sui rischi geologici derivanti dall'utilizzo di dati telerilevati, oggi sempre più diffusi, combinati con metodi di visualizzazione olografica (o virtuale).

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Marco PETITTA
TITOLO: Monitoraggio intensivo multiparametrico di dati idrogeologici e idrogeochimici correlabili alla sismicità in Appennino Centro-Meridionale
ENTE FINANZIATORE: Progetti di Ricerca Medi, Università La Sapienza, Roma

INIZIO PROGETTO: Marzo 2022
DATA FINE PROGETTO: Febbraio 2024 (durata 24 mesi)
RIASSUNTO:
L'obiettivo del presente progetto è quello di proseguire attraverso monitoraggio intensivo, la ricerca di possibili precursori sismici con approccio multiparametrico che includa dati idrogeologici, idrogeochimici, geodetici e sismici in Appennino Centro-Meridionale. Il ciclo sismico, infatti, è accompagnato da variazioni dello stato tensionale che diventano più intense alla fine del periodo intersismico. La modifica dello stress provoca variazioni nella migrazione dei fluidi e quindi potenziali cambiamenti nella circolazione e nella geochimica delle acque sotterranee. E' noto che nel periodo intersismico la dilatazione del volume al tetto di una faglia normale, al di sopra della transizione fragile-duttile, provochi un aumento del volume dei vuoti, con un aumento della permeabilità a cui segue una diminuzione dei livelli piezometrici (fase intersismica); quando il volume interessato dalla dilatazione inizia a cedere, le fratture tendono a chiudersi e i fluidi ad andare in pressione, provocando un'inversione del trend piezometrico (fase pre-sismica) che culmina nella fase cosismica. Dal 2015 ad oggi sono state individuate alcune aree (nodi) particolarmente "idrosensibili" a questo processo, quali la Piana di Sulmona e la Dorsale del Matese.  La Piana di Sulmona è stata interessata in passato da forti terremoti trovandosi lungo il prolungamento tettonico a SSW delle faglie da cui si è enucleato il terremoto Mw 6.3 che ha colpito L'Aquila il 6/4/2009 e del fascio di faglie esterne alla catena appenninica che hanno provocato la recente sequenza sismica di Amatrice-Norcia 2016. Inoltre, il territorio è caratterizzato da un basso valore di strain-rate indicativo di potenziali futuri terremoti. Ulteriori monitoraggi in corso nel Matese e nel Sannio forniscono risultati preliminari significativi, così come registrato anche nelle sorgenti dell'alto bacino del Fiume Nera (sorgente San Chiodo) in corrispondenza della sequenza sismica 2016-17.